【研究背景】高粱是世界上仅次于小麦、水稻和玉米的第四大粮食作物,广泛分布在干旱半干旱和低洼易涝地区,是我国北方地区主要的的粮食作物。高粱作为C4作物,具有较强的光合效率,光合作用作为高粱一个重要的生理方式,对高粱的产量形成具有重要意义。目前,农作物的平均光能利用率不足此外,光合作用对环境变化的响应高度敏感,是植物对外界环境变化十分敏感的生理过程,研究高粱光合特性,可以了解高粱光能利用特点的差异及生理机制,进而为高粱的高光效育种奠定基础。【材料与方法】试验在静海县良种场进行,以不育系314A和国外引进品种:美引-20、美引-31、美引-65为亲本配制杂交组合3A/引-20、3A/引-31、3A/引-65。每份材料从田间选取长势一致的父本、母本及其杂交种各三株,挂上标牌,分别是在开花期、乳熟期、蜡熟期、完熟期四个时期使用CRIAS-2便携式光合仪测定单株7片叶的净光合速率。每个叶片测定一次,取三株的平均值为该叶位的净光合速率。测定天气及时间要求:晴朗天气,上午9:00-11:30。待植株成熟后,测定穗重。【结果与分析】杂交组合净光合速率变化中,不同品种不同叶位的净光合速率变化幅度较大,同一品种不同生育期各叶位净光合速率变化趋势不尽一致,在乳熟期变化幅度较大,3A/引-20和3A/引-65变化幅度基本一致,并且光合速率最强均表现在第二叶。进入蜡熟期后从第一叶到第七叶净光合速率的变化趋于平缓,杂交后代与亲本均未表现出一致的规律。除此之外,通过对三个组合杂种优势的分析,3A/引-20和3A/引-21杂种优势和超亲优势在第二叶表现最为突出,3A/引-65杂种优势表现最强为第一叶。【结论】通过分析高粱第二叶的净光合速率与穗重的相关程度最高,也就是说第二叶对产量的贡献最为突出,因此,在今后的试验中可以以第二叶为主进行进一步研究;不同的高梁组合净光合速率杂种优势的表现各有差异,但普遍上部叶片(前四片叶)具有较高的杂种优势。此外,根据田间测定情况,植株叶片的朝向对叶片接收到的太阳辐射有很大的关系,向光和背光的叶片净光合速率差别较大,因此,在今后高粱育种中,想要提高光合效率,必须从株型改良方面下功夫,培育叶夹角较小,株型紧凑的品种,从而增加产量。